中国谷子杂优利用研究进展及相关问题的探讨

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2022-0323

中国农学通报 ›› 2023, Vol. 39 ›› Issue (9): 24-32.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2022-0323

中国谷子杂优利用研究进展及相关问题的探讨

李素英¹(), 崔燕娇¹, 窦宝峰², 刘正理¹()

¹ 唐山师范学院，河北唐山 063000
² 衡水市桃城区农业技术推广中心，河北衡水 053000

收稿日期:2022-04-26 修回日期:2022-06-14 出版日期:2023-03-25 发布日期:2023-03-23
通讯作者: 刘正理，男，1966年出生，河北沧县人，教授，主要从事谷子杂种优势利用研究。通信地址：063000 河北省唐山市路北区建设北路156号唐山师范学院，Te：0315-3864626，E-mail：liuzhengli65@126.com。
作者简介:
李素英，女，1965年出生，河北蠡县人，副研究员，主要从事谷子杂种优势利用研究。通信地址：063000 河北省唐山市路北区建设北路156号唐山师范学院，E-mail：lisuying65@126.com。
基金资助:
河北省重点研发项目“谷子耐荫分子标记开发及耐荫型早熟、耐红蜘蛛危害、优质、高产杂交种选育”(21326337D); 河北省重点研发项目“杂交与优质谷子现代种业科技创新团队”(21326302D)

Research Progress and Discussion on Related Issues of Heterosis Utilization of Foxtail Millet [Setaria italica (L.) P. Beauv.] in China

LI Suying¹(), CUI Yanjiao¹, DOU Baofeng², LIU Zhengli¹()

¹ Tangshan Normal University, Tangshan, Hebei 063000
² Agro-Tech Extension Center in Taocheng District, Hengshui, Hebei 053000

Received:2022-04-26 Revised:2022-06-14 Online:2023-03-25 Published:2023-03-23

摘要/Abstract

摘要：

为提升中国谷子杂优利用研究水平，本研究通过剖析中国谷子杂优利用研究的发展历程，总结其研究进展，探讨谷子杂优利用中的问题。将中国谷子杂优利用研究归纳为4个阶段：起步、发展、应用、提升。并从8个方面分析了存在的问题：育性遗传与恢复、高异交结实率亲本创制、抗除草剂、杂种优势不强原因及优势群划分、胞质类型单一和胞质专化性病害侵染机制、杂优机理及预测、品质评价、小米深加工。提出了谷子杂优利用的7个发展趋向：高产是永恒的主题、商品品质食味品质兼优、产业特点更趋突出、基础研究与应用研究须紧密结合、杂交种组合配制主动化、杂交种应用趋向、制种产业化。

关键词: 谷子, 杂优利用, 发展历程, 研究进展, 发展趋势

Abstract:

To improve the research level of foxtail millet heterosis utilization, this study reviewed the development history of the research on the utilization of foxtail millet heterosis in China, summarized its research process, and discussed the problems in the utilization of foxtail millet heterosis. The research on the utilization of foxtail millet heterosis in China was divided into four stages as initial stage, development stage, application stage and promotion stage. The existing problems in the utilization of foxtail millet heterosis were analyzed from eight aspects: inheritance and restoration of fertility, creation of parents with high outcrossing rate, herbicide resistance, reasons of weak heterosis and classification of heterotic groups, single cytoplasmic type and infection mechanism of cytoplasm-specific diseases, mechanism and prediction of heterosis, quality evaluation and deep processing of millet. Seven development trends of the utilization of foxtail millet heterosis were proposed, including taking high yield as the research focus, breeding varieties with excellent commercial quality and taste, building outstanding characteristics of millet industry, closely integrating basic and applied research, initiatively creating hybrid combination, updating application trend of hybrids and promoting the industrialization of seed production.

Key words: foxtail millet, heterosis utilization, development history, research process, development trend

李素英, 崔燕娇, 窦宝峰, 刘正理. 中国谷子杂优利用研究进展及相关问题的探讨[J]. 中国农学通报, 2023, 39(9): 24-32.

LI Suying, CUI Yanjiao, DOU Baofeng, LIU Zhengli. Research Progress and Discussion on Related Issues of Heterosis Utilization of Foxtail Millet [Setaria italica (L.) P. Beauv.] in China[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2023, 39(9): 24-32.

参考文献 61

[1]	程汝宏. 我国谷子育种与生产现状及发展方向[J]. 河北农业科学, 2005, 9(4):86-90.
[2]	常世荣, 何平, 李龙. “张杂谷5号”创我国谷子单产纪录[N]. 河北经济日报, 2007-11-20.
[3]	刘建军, 赵治海. 杂交谷子在埃塞俄比亚的栽培技术及推广经验[J]. 河北农业科学, 2012, 16(4):9-12.
[4]	黄岩. 唐山师范学院课题组奋力攻关,夏谷亩产超750公斤创国内新纪录[N]. 唐山劳动日报, 2016-10-11(1).
[5]	田岗, 王玉文, 李会霞, 等. 抗除草剂谷子杂交种长杂谷2号选育研究[J]. 中国农业科技导报, 2009, 11(S2):138-141.
[6]	景小兰, 李志华, 穆婷婷, 等. 抗除草剂杂交谷子晋谷50号轻简高效配套栽培技术研究[J]. 作物杂志, 2016, 2:168-172.
[7]	史关燕, 杨成元, 史根生, 等. 谷子杂交新品种晋谷49号的选育及制种技术[J]. 作物杂志, 2012, 5:112-113.
[8]	朱光琴. 谷子两系法的母本繁殖技术[J]. 农业科技通讯, 1984, 4:5.
[9]	朱光琴, 吴权明, 马云彤. 谷子Ve型不育系的选育[J]. 陕西农业科学, 1991, 1:7.
[10]	胡洪凯, 马尚耀, 石艳华. 谷子显性雄性核不育基因的发现与利用[J]. 遗传, 1985, 3:4.
[11]	崔文生, 孔玉珍, 赵治海, 等. 谷子光敏型隐性核不育材料“292”选育初报[J]. 华北农学报, 1991, 6(增刊):177-178.
[12]	崔文生, 孔玉珍, 杜贵, 等. 谷子光敏型显性核不育材料“光A1”选育研究初报[J]. 华北农学报, 1991, 6(增刊):47-52.
[13]	赵治海, 崔文生, 杜贵, 等. 谷子光(温)敏不育系821选育及其不育性与光、温关系的研究[J]. 中国农业科学, 1996, 29(5):23-31.
[14]	崔文生, 马洪锡, 张德勇. 谷子雄性不育系“蒜系28”的选育与应用[J]. 中国农业科学, 1979, 1:43-46.
[15]	崔文生, 杜贵. 张家口地区谷子雄性不育材料的分析及利用研究[J]. 河北农学报, 1984, 9(1):4-9.
[16]	胡洪凯, 马尚耀, 石艳华. 谷子显性雄性不育基因的发现[J]. 作物学报, 1986, 12(2):73-78.
[17]	胡洪凯, 石艳华, 王朝斌, 等. “Ch型”谷子显性核不育的遗传及其应用研究[J]. 作物学报, 1983, 19(5):208-217.
[18]	朱光琴, 陈雪婷, 朱静林, 等. 谷子显性雄性不育基因“Msch”的细胞质转换[J]. 西北植物学报, 1994, 14(5):33-35.
[19]	高庆荣, 于金凤, 刘宝申. 化学杂交剂对小麦的杀雄效果[J]. 山东农业大学学报, 2002, 32(1):17-22.
[20]	张爱民, 李英贤, 黄铁城. 化学杂交剂诱导的雄性不育花药组织内源激素的变化[J]. 农业生物技术学报, 1997, 5(1):64-71.
[21]	广东省农作物杂种优势利用研究协作组. 水稻化学杀雄利用杂种优势的研究[J]. 中国农业科学, 1977(2):47-51.
[22]	谢学民, 张全德, 朱汉如, 等. 利用¹⁴C-乙烯利对小麦杀雄机理的研究[J]. 浙江农业大学学报, 1980, 6(2):31-39.
[23]	宋瑜龙. SQ-1诱导的小麦雄性不育花药物物质代谢和不育相关基因F8-1的功能分析[D]. 杨凌: 西北农林科技大学, 2015.
[24]	陈绥莉. 化学杂交剂诱导谷子雄性不育效果初探[J]. 陕西农业科学, 2013, 59(6):27-29.
[25]	宋瑜龙, 王亮明, 张改生, 等. 杀雄剂SQ-1诱导谷子雄性不育研究[J]. 作物学报, 2011, 37(9):1695-1700.
[26]	赵治海, 崔文生. 不同地区来源谷子杂交后代中的光敏雄性不育[J]. 中国农学通报, 1994, 10(5):24-25.
[27]	崔文生, 孔玉珍, 赵治海, 等. 谷子光敏型隐性核不育材料“292”选育初报[J]. 华北农学报, 1991, 6(增刊):177-178.
[28]	王天宇, 杜瑞恒, 郝风. 夏谷高度雄性不育系的研究与利用[J]. 中国农业科学, 1993, 26(3):88.
[29]	王玉文, 李会霞, 王高鸿, 等. 谷子高度雄性不育系长10A的选育[J]. 甘肃农业科学, 1998, 12:12-13.
[30]	孔玉珍, 崔文生, 赵治海, 等. 谷子综合种选育及其利用研究[J]. 华北农学报, 1991, 6(增刊):41-46.
[31]	刘正理, 程汝宏. 谷子目标性状基因库育种技术体系的构建及其应用[J]. 中国农业科学, 2005, 38(7):1306-1311.
[32]	王天宇, 辛志勇, 石云素, 等. 抗除草剂谷子新种质的创制、鉴定与利用[J]. 中国农业科技导报, 2000, 5:62-66.
[33]	王天宇. 抗除草剂基因在作物杂种优势中的利用及进展[J]. 作物杂志, 1998, 5:34-35.
[34]	王晓明, 宋国亮, 王峰, 等. 光温敏两系谷子杂交种制种生产技术[J]. 河北农业科学, 2012, 16(3):15-17.
[35]	LI Q, LIU D, MA G X, et al. Tracking and monitoring leaf development, coupling law and regulation techniques during flowering period of hybrid foxtail millet (Setaria italica (L.) P. Beauv.) parental lines[J]. Agricultural sciences, 2021,12,84-111.
[36]	李素英, 刘丹, 李强, 等. 冀杂谷5号的选育及配套轻简化栽培技术研究[J]. 唐山师范学院学报, 2018, 40(3):54-58.
[37]	史关燕, 杨成元, 麻慧芳, 等. 谷子两系杂交组合的杂种优势及亲本配合力分析[J]. 核农学报, 2019, 33(3):446-454. doi: 10.11869/j.issn.100-8551.2019.03.0446
[38]	李志华, 穆婷婷, 刘鑫, 等. 4个谷子不育系主要农艺性状的配合力分析[J]. 作物杂志, 2018, 3:61-67.
[39]	宋国亮, 冯小磊, 范光宇, 等. 谷子新不育系的配合力分析[J]. 作物杂志, 2017, 2:44-50.
[40]	李素英, 冯小磊, 范光宇, 等. 几个骨干谷子雄性不育系和恢复系的配合力分析[J]. 河北农业科学, 2016, 20(2):1-4.
[41]	刘正理. 谷子杂种优势群的构建方法及研究进展[J]. 河北农业科学, 2010, 14(11):102-104.
[42]	LIU Z L, BAI G H, ZHANG D D, et al. Genetic diversity and population structure of elite foxtail millet [Setaria italica (L.) P. Beauv.] germplasm in China[J]. Crop science, 2011, 51(7-8):1655-1663. doi: 10.2135/cropsci2010.11.0643 URL
[43]	LIU Z L, BAI G H, ZHANG D D, et al. Heterotic classes and utilization patterns in Chinese foxtail millet [Setaria italica (L.) P. Beauv][J]. Agriculture sciences, 2014, 5(11):1392-1406.
[44]	MA G X, LI Q, LI S Y, et al. Genetic diversity and classification of Chinese elite foxtail millet [Setaria italica (L.) P. Beauv.] revealed by acid-page gliadin[J]. Agriculture sciences, 2022,13,404-428.
[45]	ZHANG K, FAN G Y, ZHANG X X, et al. Identification of QTLs for 14 agronomically important traits in Setaria italica based on SNPs generated from high-throughput sequencing[J]. G3, 2017, 7:1587-1594. doi: 10.1534/g3.117.041517 URL
[46]	郭秀林, 张春锋, 王云, 等. 张杂谷不同生育期同工酶特性研究[J]. 华北农学报, 2012, 27(增刊):164-168.
[47]	郭秀林, 刘子会, 王云, 等. 张杂谷苹果酸脱氢酶和过氧化物酶同工酶研究[J]. 西北植物学报, 2012, 32(9):1768-1773.
[48]	刘子会, 王晓明, 柳斌辉, 等. 不同生育期杂交谷子叶片氮代谢相关酶活性的杂种优势[J]. 西北农业学报, 2013, 22(10):75-79.
[49]	刘子会, 张红梅, 张艳敏, 等. 灌浆期杂交谷子旗叶的光合特性[J]. 西北农业学报, 2012, 21(11):60-64.
[50]	LIU D, LI S Y, WANG L N, et al. Cloning and expression analysis of SiCDPK4, a gene related to heterosis in foxtail millet [(Setaria italica (L.) P. Beauv.)][J]. Journal of plant growth regulation, 2019, 38:513-522. doi: 10.1007/s00344-018-9866-z
[51]	LIU ZH L, ZHANG T, LI C, et al. Genetic diversity and classification of cytoplasm of Chinese elite foxtail millet [Setaria italica (L.) P. Beauv.] germplasm[J]. Crop science, 2014, 54(3-4):659-666. doi: 10.2135/cropsci2012.11.0646 URL
[52]	LIU D, CUI Y J, HE J H, et al. Genetic diversity and classification of the cytoplasm of Chinese elite foxtail millet (Setaria italica (L.) P. Beauv.) parental lines revealed by chloroplast DNA variation[J]. Frontiers in genetics, 2019, 10:1-10. doi: 10.3389/fgene.2019.00001 URL
[53]	TROYER A F, 姚杰. 美国当代玉米种质资源的历史演变Ⅰ·种族与品种[J]. 作物杂志, 2007, 3:4-9.
[54]	张爱霞, 刘敬科, 赵巍, 等. 小米加工副产物的成分分析和营养评价[J]. 河北农业科学, 2017, 21(1):73-76.
[55]	姚延琴, 刘来喜, 党云萍, 等. 营养功能性小米茶加工新工艺初探[J]. 科技经济导刊, 2016, 26:96-97.
[56]	李响, 施洪飞, 韩雍, 等. 小米速溶粉加工工艺条件的筛选[J]. 食品工业, 2016, 37(4):96-100.
[57]	张梅申, 李风翔. 新型米豆饮料[J]. 陕西粮油科技, 1994, 4:44-45.
[58]	张杏琴, 田震平. 小米绿豆速食粥[J]. 中国食物与营养, 2001, 1:34-35.
[59]	余华. 小米乳酸饮料的研制[J]. 成都大学学报, 1996, 6:35-39.
[60]	卢健鸣, 巫东堂. 小米挤压膨化加工营养方便粥的工艺研究[J]. 农业工程学报, 2002, 18(5):123-127.
[61]	张爱霞, 张佳丽, 赵巍, 等. 复配杂粮馒头营养分析及稳定人体血糖效果研究[J]. 中国粮油学报, 2021, 36(5):23-28,87.

中国谷子杂优利用研究进展及相关问题的探讨

Research Progress and Discussion on Related Issues of Heterosis Utilization of Foxtail Millet [Setaria italica (L.) P. Beauv.] in China

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[1]	杨小霞, 严加坤. 干旱胁迫对不同年代谷子苗期根系表型的影响[J]. 中国农学通报, 2023, 39(7): 24-32.
[2]	靖华, 马爱平, 亢秀丽, 王裕智, 崔欢虎, 黄学芳. 基于多效唑和微喷灌量的麦茬复播谷子品质及矮化效应研究[J]. 中国农学通报, 2023, 39(6): 18-25.
[3]	关婷, 樊明寿, 贾立国. 基于微型蒸发器估算不同作物棵间蒸发的研究进展[J]. 中国农学通报, 2023, 39(2): 63-67.
[4]	陈和敏, 肖文芳, 陈和明, 吕复兵, 朱根发, 李宗艳, 李佐. 基于CiteSpace的兰花保鲜研究进展及可视化分析[J]. 中国农学通报, 2023, 39(1): 151-164.
[5]	刘鹏, 吴巧花, 舒惠理, 周莉荫, 王小东. 油茶对胁迫因子的响应机制研究进展[J]. 中国农学通报, 2022, 38(7): 24-28.
[6]	李星星, 韩芳, 周雪, 苏乐平, 袁宏安. 富硒谷子研究进展[J]. 中国农学通报, 2022, 38(7): 1-6.
[7]	王竟夷, 刘晋, 钱平, 李奇庚, 白厚增, 张晓娟. 应急食品研究现状及发展趋势[J]. 中国农学通报, 2022, 38(36): 132-137.
[8]	颜越, 金荷仙, 王丽娴. 国内外社区花园健康效益研究进展[J]. 中国农学通报, 2022, 38(34): 68-75.
[9]	许宁, 赵霞, 王蕊, 张慧, 李春喜, 张昭. 国内外粮食生产科技现状及发展趋势分析[J]. 中国农学通报, 2022, 38(33): 158-164.
[10]	杨武广, 王君, 温凯, 仇景涛. 中国稻鳖共作技术研究进展与展望[J]. 中国农学通报, 2022, 38(31): 12-16.
[11]	王晴, 方文生, 李园, 王秋霞, 颜冬冬, 曹坳程. 杀线虫剂新品种及作用机制研究进展[J]. 中国农学通报, 2022, 38(30): 100-107.
[12]	李涌泉, 金赟, 李佳月, 孙学良, 陈树俊. 晋北谷子农艺和营养品质性状的相关性分析[J]. 中国农学通报, 2022, 38(29): 22-30.
[13]	麻磊, 黄晓君, Ganbat Dashzebegd, Mungunkhuyag Ariunaad, Tsagaantsooj Nanzadd, Altanchimeg Dorjsuren, 包刚, 佟斯琴, 包玉海, Enkhnasan Davaadorj. 不同遥感传感器监测森林虫害研究进展与展望[J]. 中国农学通报, 2022, 38(26): 91-99.
[14]	李秉华, 刘小民, 许贤, 赵铂锤, 李卓霖. 6种除草剂对谷子的安全性和杂草防效[J]. 中国农学通报, 2022, 38(19): 133-138.
[15]	厉雅华, 张向前, 安祺, 武迪, 刘战勇, 孙峰, 张德健, 高敏, 张国英, 邢俊. 耕地地力评价方法及实践应用研究进展[J]. 中国农学通报, 2022, 38(15): 60-68.